固体干燥1 - 副本

第十章干燥10.0概述除湿方法机械分离法加热除湿吸附除湿法压榨、过滤和离心分离湿分汽化吸湿剂干燥分类按照热能供给湿物料的方式1）传导干燥2）对流干燥3）辐射干燥4）介电加热干燥按照操作压力1)常压干燥2)真空干燥按照操作方式1)连续式干燥2)间歇式干燥对流干燥流程(1)干燥过程的传热、传质传热传质方向从气相到固体从固体到气相推动力温度差水汽分压差(2)干燥过程进行的必要条件①湿物料表面水汽压力大于干燥介质水汽分压；②干燥介质将汽化的水汽及时带走。10.1湿空气的性质及湿度图1)湿度2）相对湿度3）湿空气的焓2)湿空气的比体积3)湿比热容4)干球温度t、露点td5)湿球温度tw、绝热饱和温度tas10.1.1湿空气的状态参数性质1)湿度H水汽的质量绝干空气的质量水汽的物质的量绝干空气的物质的量180.62229Kg水汽/kg绝干空气H与P及pW有关2)相对湿度定义：空气中的水汽分压p水汽与一定总压及一定温度下空气中水汽分压可能达到的最大值之比定义为相对湿度，以表示。s100%ppW当pps当pps100%ppW越小，空气干燥能力越强P一定，＝f（t,pW）3)湿空气的焓aVIIHIHtHI2500)88.101.1(对空气-水系统有：a0()VIctHrct干气比热容，空气为1.01kJ/（kg•℃）蒸汽比热容，水汽为1.88kJ/（kg•℃）0℃时水的汽化热，取2500kJ/（kg•℃）H0IctrH湿空气比热kJ/（kg干空气•℃）4)湿空气的比体积•含1kg绝干气的湿空气之体积称为湿空气的比容,又称为湿容积，以vH表示，单位为m3湿空气/kg绝干气。若湿空气视为理想气体，则有：•vH=1kg绝干气的体积+Hkg水汽的体积5)湿比体积512731.01310)22.42918273HtP＝（＋52731.01310(0.7731.244)273tHP273(0.7731.244)273HtH常压下•一定总压下，湿容积是温度和湿度的函数。6)露点td定义：在总压不变的条件下，不饱和湿空气冷却达到饱和状态时的温度称为露点，用td表示。露点对应的湿度是饱和湿度，用Hd表示，则0.6220.622WddWdppHHPpPptd下的饱和蒸汽压若已知H，可用上式算出露点下的pd，再从水蒸汽表中查出相应的温度，即得露点。在一定的总压下，若已知td，可用上式算出空气的湿度7)湿球温度tw空气以对流方式传递给水的热量=水分汽化所需的热量()wQAtt空气与湿纱布的接触表面积湿球温度空气向湿纱布的传热速率，W空气与湿纱布间的对流传热系数，W/(m2·℃）,()HSWNkAHH水汽由相界面向空气主流的扩散速率，kg/s以湿度差为推动力的传质系数，kg/(m2·ｓ·ΔＨ）湿球温度tw下空气的饱和湿度，kg水汽/kg绝干气7)湿球温度twHwwS,w()kttrHHkH、α——分别为气相的传质系数与给热系数；Hw、rw——分别为湿球温度下的湿度与汽化热。对空气-水系统，当被测气流的温度不太高，流速5m/s时，kH/α为一常数，其值约为1.09kJ/（kg•℃），故wwS,w()1.09rttHHｔw不是湿空气的真实温度，它是湿空气温度ｔ和湿度Ｈ的函数。当t一定时，不饱和湿空气的ｔw总低于t，空气的H越高，ｔw越接近t，当空气为水汽所饱和时，ｔw＝t。湿球温度不是状态函数8)绝热饱和温度tw定义：湿空气经过绝热饱和冷却（或绝热增湿）过程后所达到的温度，称为湿空气的绝热饱和冷却温度，简称绝热饱和温度，以tas表示asasaS()HrttHHC()()HasasascttHHr空气空气t，Htas补充水tas图12－2绝热饱和塔示意图10－4小结•不饱和空气()asWdtttt•饱和空气()asWdtttt湿球温度tw绝热饱和温度大量空气与湿物料接触。大量湿物料与空气接触。空气的温度和湿度不变。空气的温度降低，湿度升高。空气与湿物料之间进行热质传递达到平衡时，湿物料表面的温度。空气在绝热增湿过程中，焓不变，空气达到饱和时的温度。10.1.2湿空气的湿度图常用的有焓—湿度（I-H）图、温度—湿度（t-H）图。本章采用I—H图。图101.3kPa下空气的t－H图1I-H图1）等H线（等湿度线）等线为一系列平行于纵轴的直线。2）等I线（等焓线）等I线为一系列平行于横轴（不是水平辅助轴）的直线3）等t线（等温线）HttI)250088.1(01.14）等φ线（等相对湿度线）ss622.0pppH（1）等湿度线（等Ｈ线）群（1）（2）t，IH（3）（4）(5)（2）等焓线（等Ｉ线）群（3）等干球温度线（等ｔ线）群（4）等相对湿度线（等φ线）群(5)水汽分压线1I-H图2湿度图的应用一、查取湿空气的性质湿度图中任一点代表一个确定的空气状态，因此，根据该点可以查出空气的其他性质。二、表示湿空气的状态变化过程用湿度图可以很直观地表示出湿空气的状态变化过程，也可以由湿空气的初始状态及变化过程确定最终状态。一已知参数确定状态点1.H-I图中的任意一点A代表一个确定的空气状态，其t、tw、H、φ、I等均为定值。已知湿度空气的两个独立参数，即可确定一个空气的状态A，其他参数可由H-I图查得。2.t-H、t-tw、t-td、t-φ是相互独立的两个参数，可确定唯一的空气状态点A；3.td-H、pv-H、td-pv（都在同一条等温线上），tw-H（在同一条等H线上），不是彼此独立的参数，不能确定空气的状态点A。一已知参数确定状态点若已知湿空气的两个独立参数分别为：t–tw、t–td、t–φ，如何确定状态点？•试利用总压为101.3kPa下的湿空气的焓-湿图填充下表分题号干球温度t/℃湿球温度tw/℃湿度H/[kg.（kg干空气）-1]相对湿度φ/%热焓[kJ.（kg干空气）-1]水汽分压/kPa露点Td/℃18040240253207040.025955201363530二几种常见的湿空气的变化过程1）、湿空气的加热、冷却过程φItpφ＝100%A2）、绝热增湿过程ItpA’AI不变，H增加，t下降T增加，H不变，I增加A’3）、两股湿空气的混合ABCLLLAABBCCLHLHLHAABBCCLILILIBALACLBCItpφ＝100%ABC总物料衡算水分衡算热量衡算混合后的空气状态点C